O DIA DO AFÉLIO
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No passado dia 4 de Julho, a Terra atingiu o ponto da sua órbita
em que se encontra, durante este ano, mais distante do Sol - o
afélio. Não houve, no entanto, nem seria de esperar que houvesse,
aliás, qualquer diminuição das temperaturas. O Verão do hemisfério
Norte continua a ser tão quente como sempre tem sido, apesar de se
atingir este ponto tão distante do Sol.

"A Terra move-se numa órbita elíptica" diz-nos George Lebo,
astrónomo do Centro de Voo Espacial Marshall, da NASA. "Efectuamos a
nossa maior aproximação ao Sol em Janeiro (147,5 milhões de
quilómetros), ponto a que chamamos o periélio, e atingimos o afélio
(152,6 milhões de quilómetros) em Julho. Este ano, o acontecimento
ocorreu no dia 4 de Julho.

Um dos erros de raciocínio mais comuns consiste em pensar que é o
facto de a Terra variar a sua distância ao Sol que cria as quatro
estações (Primavera, Verão, Outono e Inverno). De facto, a inclinação
de 23,5 graus do eixo de rotação do nosso planeta é bem mais
importante. A inclinação do Pólo Norte em direcção ao Sol em finais de
Junho dá início ao Verão nesse hemisfério, enquanto que no hemisfério
Sul o Verão ocorre seis meses mais tarde, em finais de Dezembro,
quando é, por sua vez, o Pólo Sul a estar orientado na direcção da
nossa estrela. A elipticidade da órbita da Terra provoca uma pequena
mudança no aquecimento solar entre Julho (afélio) e Janeiro
(periélio), mas não é o factor dominante na definição das estações do
ano.

"A luz do Sol que atinge a Terra é cerca de 7% menos intensa em
Julho do que no ponto da nossa maior aproximação à nossa estrela, em
Janeiro" diz Roy Spencer, do Centro do Clima e Hidrologia Global dos
Estados Unidos. Poderíamos esperar que o Verão no hemisfério Norte
fosse mais fresco em virtude de a Terra estar mais distante do Sol
nessa altura. Mas não é assim, explica Spencer. "Os oceanos e a terra
firme não se encontram igualmente distribuídos por todo o globo. O
hemisfério Norte tem mais terra firme e o hemisfério Sul tem mais
água. Isto tende a moderar o impacto das diferenças da quantidade de
luz solar que atinge a Terra entre o afélio e o periélio.

Durante o afélio, o hemisfério Norte - mais preenchido com terra
firme - está virado em direcção ao Sol. Tenhamos em conta que, para a
mesma quantidade de luz solar, a terra aquece mais do que a água, ou
seja, a terra tem uma menor capacidade de dissipação do calor que a
água. A luz solar torna-se, assim, mais eficiente a fazer subir a
temperatura no hemisfério Norte. Disto resulta o facto surpreendente
que o Verão é, na verdade, ligeiramente mais quente no hemisfério
Norte que no hemisfério Sul, apesar de a Terra se encontrar mais longe
do Sol em Julho.

Sobre este efeito poderá consultar a seguinte página da Internet em
inglês:
http://pm-esip.msfc.nasa.gov/amsutemps/

Em planetas como Marte, cuja órbita é bastante mais excêntrica que
a da Terra (ou seja, a elipse é mais apertada e por isso menos
semelhante a um círculo), a distância em relação ao Sol poderá ter uma
influência muito maior nas condições climatéricas que definem as
estações do ano. Por exemplo, o Verão do hemisfério Norte marciano
dura mais 24 dias que o Inverno porque o planeta se encontra próximo
do afélio quando o Pólo Norte de Marte se encontra virado para o
Sol. Os planetas movem-se mais lentamente durante o afélio do que o
fazem durante o periélio, de acordo com a segunda lei de Kepler do
movimento dos planetas e, portanto, as estações que ocorrem perto do
afélio duram mais tempo.

Acerca das leis de Kepler sobre o movimento dos planetas poderá
consultar a seguinte página da Internet em inglês:
http://observe.ivv.nasa.gov/nasa/education/reference/orbits/orbits.html

Durante o longo Verão do hemisfério Norte marciano dá-se um
fenómeno fantástico. O Pólo Norte de Marte, tal como o da Terra,
encontra-se coberto por uma calote de gelo. Só que, no caso de Marte,
esse gelo não é gelo de água mas sim de dióxido de carbono. Acontece
que o dióxido de carbono se evapora com muito mais facilidade que a
água. Assim, em Marte, com as variações de temperatura ocorridas entre
o Inverno e o Verão, o dióxido de carbono passa do estado sólido ao
estado gasoso, fenómeno a que se dá o nome de sublimação. De facto,
isto ocorre em tais quantidades que o dióxido de carbono que sublima
da calote polar marciana é em tamanha quantidade que aumenta a pressão
atmosférica do planeta em 30%!
Imaginem o que seria termos saído de casa no passado dia 4 de
Julho para irmos fazer um piquenique, chegarmos ao parque e
descobrirmos que o quente e húmido ar de Verão estava 30% mais denso
que o normal! Isto nunca acontecerá na Terra porque a nossa órbita é
mais parecida com um círculo que a do planeta vermelho.

De facto, a Terra tem uma das órbitas mais circulares de todo o
Sistema Solar. Apenas Neptuno e Vénus seguem percursos ainda mais
circulares à volta do Sol. Os restantes seis planetas têm órbitas
significativamente elípticas. Plutão, que tem a órbita mais elíptica
de todos os planetas do Sistema Solar, descreve uma órbita tão
alongada que, por vezes, se encontra mais próximo do Sol que o próprio
Neptuno. Este facto ocorreu muito recentemente, tendo Plutão
completado, em Fevereiro do ano passado, um ciclo de 20 anos em que
era, de facto, o oitavo planeta do Sistema Solar. Nessa altura
regressou ao Sistema Solar exterior e ao seu lugar como o planeta mais
distante do Sol.

Sobre este facto poderá consultar a seguinte página da Internet em
inglês:
http://www.jpl.nasa.gov/releases/99/pluto990209.html

A seguir a Plutão, na lista dos recordes das órbitas mais
elípticas do Sistema Solar, encontramos Mercúrio e Marte,
respectivamente. Se, tomando o Sol como centro, desenhássemos dois
círculos que tentassem acompanhar as órbitas destes planetas,
observaríamos que as suas órbitas reais se afastariam bastante dos
círculos por nós desenhados.

Se quiser aprofundar este tema da excentricidade das órbitas dos
planetas do Sistema Solar poderá visitar a seguinte página da Internet
em inglês:
http://www.bridgewater.edu/departments/physics/ISAW/PlanetOrbit.html

Futuros astronautas que visitassem estes planetas verificariam que
o diâmetro aparente do Sol varia bastante ao longo do ano. Em Marte,
por exemplo, o Sol do afélio tem um diâmetro aparente de 0,30 graus,
enquanto que, no periélio, esse diâmetro aparente é de 0,36 graus, um
aumento de 20%!

A grande excentricidade da órbita de Mercúrio, associada à sua
rotação peculiar (gira sobre o seu eixo 3 vezes por cada 2 circuitos
que efectua à volta do Sol), produziriam efeitos deveras estranhos
para um observador que aí se encontrasse. A determinadas longitudes, o
Sol iria nascer e depois veria o seu diâmetro aparente crescer
gradualmente à medida que se movesse lentamente em direcção ao
zénite. Neste ponto o Sol pararia, inverteria brevemente o seu curso e
pararia de novo, antes de retomar o seu movimento em direcção ao
horizonte, diminuindo o seu diâmetro aparente à medida que se
punha. Durante a noite, as estrelas mover-se-iam três vezes mais
depressa do que o fazem na Terra.
No momento do periélio, o Sol de Mercúrio aparentaria ter um
diâmetro de 1,6 graus. No afélio, por seu lado, o disco solar veria o
seu diâmetro aparente diminuir para apenas 1,1 graus, ainda assim mais
de duas vezes superior ao diâmetro aparente que tem quando visto da
Terra (que é de, aproximadamente, meio grau).

Mas o planeta no qual o diâmetro aparente do Sol mais muda ao
longo do ano é Plutão. No entanto, um observador aí situado
provavelmente não se aperceberia da diferença, já que o Sol parece
sempre muito pequeno, quando visto desse longínquo planeta. O maior
tamanho que o Sol parece ter, quando visto de Plutão, é 30 vezes mais
pequeno que o que tem quando visto da Terra (onde se mede um diâmetro
de 1 minuto de arco). Ora, o olho humano não consegue distinguir
objectos separados de menos de 0,8 minutos de arco pelo que, mesmo
durante o periélio, o Sol não passaria de mais uma estrela no céu
de Plutão.

De volta à Terra, não vale a pena olharmos para o Sol de Verão a
ver se o achamos maior que o de Inverno. De facto, para além de tal
operação ser extremamente perigosa para os nossos olhos, a verdade é
que o disco solar sofre uma variação de 3,4%, aproximadamente, entre o
afélio e o periélio e esta diferença não é perceptível a olho nu.

Apresentamos a seguir um quadro comparativo das excentricidades
das órbitas dos diversos planetas do Sistema Solar, bem como das
respectivas distâncias ao Sol durante o periélio (menor distância ao
Sol) e durante o afélio (maior distância ao Sol).


Órbitas Planetárias
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Planeta Excentricidade Distância ao Sol Distância ao Sol
da órbita durante o periélio durante o afélio
(UA) (UA)
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Mercúrio 0.206 0.31 0.47
Vénus 0.007 0.718 0.728
Terra 0.017 0.98 1.02
Marte 0.093 1.38 1.67
Júpiter 0.048 4.95 5.45
Saturno 0.056 9.02 10.0
Urano 0.047 18.3 20.1
Neptuno 0.009 30.0 30.3
Plutão 0.248 29.7 49.9
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Nota: (UA) significa Unidades Astronómicas. Uma Unidade Astronómica
corresponde à distância média da Terra ao Sol, ou seja, a 150 milhões
de quilómetros.
A excentricidade da órbita de um planeta mede o quanto ela se desvia
de um círculo perfeito. Órbitas com excentricidade igual a zero são
perfeitamente circulares; órbitas com excentricidades próximas da
unidade são alongadas e estreitas. Regra geral, enquanto que as
órbitas dos planetas tendem a ser circulares, os cometas e muitos
asteróides descrevem percursos muito mais excêntricos.

Pode obter uma tabela em inglês dos afélios, periélios, equinócios e
solstícios na seguinte página da Internet:
http://riemann.usno.navy.mil/AA/data/docs/EarthSeasons.html


NOTA FINAL: Se tem dificuldade em distinguir o afélio do periélio,
pode utilizar esta mnemónica: Afélio/Afastado e Periélio/Próximo.



Notícia adaptada a partir de um artigo publicado pela NASA em:
http://science.nasa.gov/headlines/y2000/ast30jun_1m.htm?list